DE112018000692T5

DE112018000692T5 - Filtrationsabdichtungssystem

Info

Publication number: DE112018000692T5
Application number: DE112018000692.1T
Authority: DE
Inventors: Jessie A. Knight; Scott W. Schwartz; Gregory K. Loken; Scott G. Manke
Original assignee: Cummins Filtration IP Inc
Current assignee: Cummins Filtration IP Inc
Priority date: 2017-03-16
Filing date: 2018-02-20
Publication date: 2019-10-17
Also published as: CN115155166A; CN115155166B; WO2018169648A1; CN110446539B; CN110446539A; US20210129067A1; US11235275B2

Abstract

Ein Filtrationssystem umfasst ein Gehäuse, das eine zentrale Kammer, einen Auslass und eine Gehäuseabdichtfläche mit einer ersten nicht planaren Oberfläche definiert. Eine Abdeckung ist lösbar mit dem Gehäuse gekoppelt. Die Abdeckung definiert einen Einlass und umfasst eine Abdeckungsdichtfläche mit einer zweiten nicht planaren Oberfläche. Das Filtrationssystem schließt auch ein Filterelement ein, das Filtermedien und ein Dichtungselement umfasst. Das Filterelement wird lösbar in der zentralen Kammer aufgenommen. Das Dichtungselement umfasst eine komplementäre nicht planare Dichtfläche, die zu der ersten nicht planaren Oberfläche und der zweiten nicht planaren Oberfläche passt, sodass das Dichtungselement axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäuseabdichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt ist, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden.

Description

VERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität und die Rechte der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Nr. 62/472,170 , eingereicht am 16. März 2017, mit dem Titel „Filtrationsabdichtungssystem“, deren gesamte Offenbarung hierin durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Anmeldung bezieht sich auf Filtersysteme.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren verbrennen im Allgemeinen eine Mischung aus Kraftstoff (z. B. Benzin, Diesel, Erdgas usw.) und Luft. Bevor Ansaugluft in den Motor gelangt, wird sie üblicherweise durch ein Filtrationssystem geleitet, um Verunreinigungen (z. B. Staub, Wasser, Öl usw.) aus der Ansaugluft zu entfernen. Die Filtrationssysteme schließen ein Filterelement mit Filtermedien ein. Wenn die Luft durch das Filtermedium des Filterelements strömt, entfernt das Filtermedium mindestens einen Teil der Verunreinigungen in der Luft, wodurch verhindert wird, dass unerwünschte Verunreinigungen in die Brennkraftmaschine gelangen.
Die Filterelemente schließen häufig ein Dichtungselement ein, das gegen eine Komponente des Filtrationssystemgehäuses, zwischen zwei Komponenten des Filtrationssystems oder eine Kombination davon, gedrückt wird. Das Dichtungselement bildet eine Dichtung zwischen dem Filtrationssystemgehäuse und dem Filterelement, wodurch die Fähigkeit des Fluids, das Filterelement zu umgehen (z. B. für Luft, um ein Luftfilterelement zu umgehen) beseitigt wird. Wenn ein falsches Filterelement (d. h. ein nicht autorisiertes oder nicht echtes Filterelement) in ein Filtrationssystem eingebaut wird, kann die Dichtung des Filterelements keine geeignete Dichtung bilden und das Fluid kann das Filterelement umgehen, wobei Schäden an nachgelagerten Komponenten entstehen.
KURZDARSTELLUNG
Verschiedene Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Filterelemente und Filtrationssysteme mit passenden axial konturierten (d. h. nicht planaren) Dichtungselementen und Dichtflächen. Eine beispielhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein Filtersystem. Das Filtrationssystem umfasst ein Gehäuse, das eine zentrale Kammer und einen Auslass definiert und eine Gehäuseabdichtfläche mit einer ersten nicht planaren Oberfläche umfasst. Das Filtrationssystem umfasst ferner eine Abdeckung, die lösbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei die Abdeckung einen Einlass definiert und eine Abdeckungsdichtfläche mit einer zweiten nicht planaren Oberfläche umfasst. Das Filtrationssystem umfasst ein Filterelement mit Filtermedien und einem Dichtungselement. Das Filterelement wird lösbar in der zentralen Kammer aufgenommen. Das Dichtungselement umfasst eine komplementäre nicht planare Dichtfläche, die zu der ersten nicht planaren Fläche und der zweiten nicht planaren Fläche passt. Das Dichtungselement ist axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäuseabdichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden.
Eine weitere beispielhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein Filterelement, das lösbar innerhalb einer zentralen Kammer eines Gehäuses aufnehmbar ist. Das Filterelement umfasst ein Filtermedium und ein Dichtungselement. Das Dichtungselement umfasst eine komplementäre nicht planare Dichtfläche, die zu (a) einer ersten nicht planaren Fläche einer Gehäuseabdichtfläche des Gehäuses und (b) einer zweiten nicht planaren Fläche einer Abdeckungsdichtfläche einer Abdeckung passt, die lösbar mit dem Gehäuse verbindbar ist. Wenn sich das Filterelement, das Gehäuse und die Abdeckung in einem vollständig montierten Zustand befinden, wird das Dichtungselement axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäuseabdichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden.
Noch eine weitere beispielhafte Ausführungsform bezieht sich auf ein Verfahren, welches das Bereitstellen eines Gehäuses umfasst, das eine zentrale Kammer und einen Auslass definiert. Das Gehäuse umfasst eine Gehäuseabdichtfläche mit einer ersten nicht planaren Oberfläche. Eine Abdeckung, die einen Einlass definiert und eine Abdeckungsdichtfläche mit einer zweiten nicht planaren Oberfläche aufweist, wird bereitgestellt. Ein Filtermedium eines Filterelements ist in der zentralen Kammer angeordnet. Das Filterelement umfasst auch ein Dichtungselement; Das Dichtungselement umfasst eine komplementäre nicht planare Dichtfläche, die zu der ersten nicht planaren Fläche und der zweiten nicht planaren Fläche passt. Die Abdeckung ist mit dem Gehäuse so gekoppelt, dass das Dichtungselement axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäuseabdichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt ist, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden.
Diese und andere Merkmale sowie die Organisation und Art ihrer Betätigung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen deutlich, wobei gleiche Elemente in den verschiedenen, nachstehend beschriebenen Zeichnungen durchgehend gleiche Bezugszeichen haben.
Figurenliste

1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Filtrationssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des Filtrationssystems von 1 mit teilweise entfernter Abdeckung.
3 zeigt eine Explosionsansicht des Filtrationssystems von 1.
4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Filterelements des Filtrationssystems von 1.
5 zeigt eine perspektivische Ansicht des Filterelements von 4, das in dem Filtrationssystem von 1 eingebaut ist.
6 zeigt eine perspektivische Ansicht des Filterelements von 4, das in dem Filtrationssystem von 1 vollständig eingesetzt ist.
7 zeigt eine Querschnittsansicht eines planaren Dichtungsbereichs des Filtrationssystems von 1.
8 zeigt eine Querschnittsansicht eines konturierten (nicht planaren) Dichtungsbereichs des Filtrationssystems von 1.
9 zeigt eine Querschnittsansicht des Dichtungsbereichs des Filtrationssystems von 1.
10 zeigt eine Explosionsansicht eines Filtrationssystems gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
11 zeigt eine Querschnittsansicht des Dichtungsbereichs des Filtrationssystems von 10, wobei eine Abdeckung des Filtrationssystems aus einem Gehäuse des Filtrationssystems entfernt wurde.
12 zeigt eine perspektivische Ansicht des Filterelements des Filtrationssystems von 10.
13 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Beispielverfahrens zur Bereitstellung eines Filtrationssystems.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Unter Bezugnahme auf die Figuren im Allgemeinen wird ein Filtrationssystem mit sowohl planaren und nicht planaren Abschnitten (d. h. nicht planaren, bogenförmigen, konturierten, aus mehreren sich kreuzenden planaren Teilbereichen, usw.) an Dichtungsbereichen zwischen dem Gehäuse des Filtrationssystems und dem eingebauten Filterelement beschrieben.
Bezugnehmend auf 1 bis 3 werden perspektivische Ansichten eines Filtrationssystems 100 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform gezeigt. 1 zeigt das Filtrationssystem 100 in einem vollständig montierten Zustand. 2 zeigt das Filtrationssystem 100 in einem teilweise demontierten Zustand. 3 zeigt das Filtrationssystem 100 in einem vollständig demontierten Zustand. Das Filtrationssystem 100 schließt im Allgemeinen ein Gehäuse 102, eine Abdeckung 104, die lösbar mit dem Gehäuse 102 gekoppelt ist, und ein Filterelement 106, das in dem Filtrationssystem 100 eingebaut ist, ein. Das Gehäuse 102 schließt einen Auslass 108 ein. Die Abdeckung 104 schließt einen Einlass 110 ein. Das Gehäuse 102 definiert im Allgemeinen eine zentrale Kammer, die konfiguriert ist, um das Filterelement 106 aufzunehmen. Wenn das Filtrationssystem 100 vollständig montiert ist (z. B. wie in 1 gezeigt), strömt das zu filternde Fluid (z. B. Luft) in den Einlass 110 hinein, durch das Filterelement 106 und aus dem Auslass 108 heraus. Der Auslass 108 kann in Fluidverbindung mit einer nachgelagerten Komponente, wie etwa einem Verbrennungsmotor, stehen.
Eine schematische Ansicht des Filterelements 106 ist in 4 gezeigt. Das Filterelement 106 umfasst Filtermedium 112 und ein Abdichtungselement 114. Das Filtermedium 112 kann zum Beispiel ein gefaltetes Filtermedium sein, das in einem Paneel- oder Faltblock angeordnet ist. Obwohl es als im Allgemeinen rechteckig in der Form gezeigt ist, kann das Filterelement 106 in anderen Formen, wie etwa einem Zylinder, einem Oval oder dergleichen, angeordnet sein.
Das Dichtungselement 114 umfasst Filtermedium 112, mit dem es über einen Klebstoff, wie etwa Polyurethan, verbunden ist. In einigen Anordnungen schließt das Dichtungselement 114 ein eingebettetes Rahmenelement oder Versteifungselement ein, um dabei zu unterstützen, die Form des Dichtungselements 114 aufrechtzuerhalten. In weiteren oder zusätzlichen Anordnungen ist das Dichtungselement 114 über ein Zwischenrahmenelement, wie etwa eine Umfangsstütze, mit dem Filtermedium 112 verbunden. Wie weiter unten detaillierter beschrieben wird, schließt das Dichtungselement 114 im Allgemeinen sowohl planare Abschnitte und nicht planare Abschnitte (d. h. geschwungene, bogenförmige, konturierte, Abschnitte aus mehreren sich kreuzenden Teilbereiche, usw.) ein, diese Abschnitte sind konfiguriert zum Zusammenwirken von zueinander passenden planaren und geschwungenen Oberflächen des Gehäuses 102 und der Abdeckung 104. Das Dichtungselement 114 ist ein axiales Dichtungselement, das so konfiguriert ist, dass es eine Dichtung mit dem Gehäuse 102 und der Abdeckung 104 bildet, sodass das durch das Filtrationssystem 100 gefilterte Fluid das Filterelement 106 nicht umgehen kann.
Die 5 und 6 zeigen das Filterelement 106, das in das Gehäuse 102 eingebaut (d. h. eingesetzt) ist. 7, 8 und 9 zeigen das Filterelement 106 vollständig in dem Filtrationssystem 100 eingebaut, sodass das Dichtungselement 114 zwischen dem Gehäuse 102 und der Abdeckung 104 zusammengedrückt wird. Wie in 5 gezeigt, wird das Filtermedium 112 des Filterelements 106 in die zentrale Kammer des Gehäuses 102 eingefügt. Das Gehäuse 102 schließt eine Gehäusedichtfläche 120 ein. Die Gehäusedichtfläche 120 schließt einen planaren Abschnitt 122 und nicht planare Abschnitte 124 auf zwei von vier Seiten der Gehäuseabdichtfläche 120 ein. In einigen Anordnungen umfassen die nicht planaren Abschnitte 124 mehrere planare Teilbereiche, die in verschiedenen Winkeln relativ zueinander (z. B. in Form einer Spitze, um ein Plateau zu bilden, usw.) angeordnet sind. In anderen Anordnungen umfassen die nicht planaren Abschnitte 124 einen geschwungenen Abschnitt. In einigen Anordnungen sind die geschwungenen Abschnitte in ihrer Form bogenförmig. In solchen Anordnungen können die geschwungenen Abschnitte 124 konkav vertiefte Schlitze sein. Der planare Abschnitt 122 und die nicht planaren Abschnitte 124 sind so dimensioniert und geformt, dass sie komplementär zu einem entsprechenden planaren Abschnitt 126 und nicht planaren Abschnitten 128 des Dichtungselements 114 passen Die nicht-planaren Abschnitte 124 und 128 unterstützen während der Montage das Ausrichten des Filterelements 106 in dem Gehäuse 102. Da das Filterelement 106 und das Gehäuse 102 komplementäre Dichtflächen aufweisen, kann das Filterelement 106 vollständig in das Gehäuse 102 eingesetzt (d. h. eingebaut) werden. Das Dichtungselement 114 und die Gehäusedichtfläche 120 verbinden sich in einem Verschluss. Wenn versucht wird, ein Filterelement mit einem vollkommen flachen Dichtungselement oder ein Dichtungselement mit einem anderen konturierten Muster (d. h. einem nicht genehmigten, einem nicht echten, nicht autorisierten, usw.) in das Gehäuse 102 einzubauen, wird es nicht möglich sein, das Filterelement vollständig in das Gehäuse 102 einzusetzen oder es kann keine geeignete Dichtung mit dem Gehäuse 102 bilden.
Ebenso verfügt, wie in den 7 und 8 gezeigt, die Abdeckung 104 über eine Abdeckungsdichtfläche 130. Die Abdeckungsdichtfläche 130 schließt einen planaren Abschnitt 132 und nicht planare Abschnitte 134 auf zwei von vier Seiten der Abdeckungsdichtfläche 130 ein. In einigen Anordnungen umfassen die nicht planaren Abschnitte 134 mehrere planare Teilbereiche, die in verschiedenen Winkeln relativ zueinander (z. B. um eine Ecke zu bilden, um ein Plateau zu bilden, usw.) angeordnet sind. In anderen Anordnungen umfassen die nicht planaren Abschnitte 134 einen geschwungenen Abschnitt. Die geschwungenen Abschnitte können durch eine Verlängerung an der Abdeckung 104 gebildet sein. In einigen Anordnungen sind die geschwungenen Abschnitte in ihrer Form bogenförmig. In solchen Anordnungen können die geschwungenen Abschnitte konkav vertiefte Schlitze sein. Der planare Abschnitt 132 und die nicht planaren Abschnitte 134 sind so dimensioniert und geformt, dass sie komplementär zu einem entsprechenden planaren Abschnitt 126 und nicht planaren Abschnitten 128 des Dichtungselements 114 passen. Die nicht planaren Abschnitte 134 und 128 unterstützen dabei, die Abdeckung 104 in Bezug auf das Filterelement 106 während der Montage auszurichten. Da das Filterelement 106 und die Abdeckung 104 komplementäre Dichtflächen aufweisen, kann die Abdeckung 104 vollständig am Filterelement 106 eingesetzt werden und am Gehäuse 102 (z. B. über Befestigungsmittel, Klammern, Bolzen, Schnappverbindungen usw.) befestigt werden. Das Dichtungselement 114 und die Abdeckungsdichtfläche 130 verbinden sich in einem Verschluss. Wie am besten in 8 gezeigt, kann der bogenförmige Abschnitt 128 des Dichtungselements 114 durch einen Verlängerungsabschnitt 136 des Dichtungselements 114 unterstützt werden.
Bezugnehmend auf 9 wird eine Querschnittsansicht des Dichtungsbereichs des Filtrationssystems 100 mit dem montierten Filterelement 106 gezeigt. Wie deutlicher in 9 gezeigt, wirken die konturierten Abschnitte des Dichtungselements 114 komplementär mit den entsprechenden konturierten Abschnitten der Abdeckung 104 und des Gehäuses 102 zusammen, um Dichtungen zwischen dem Filterelement 106 und der Abdeckung 104, und dem Filterelement 106 und dem Gehäuse 102 zu bilden. Ein Filterelement ohne die passenden Konturen würde nicht in das Filtrationssystem 100 passen.
Obwohl das Filterelement 106 als mit einem Dichtungselement 114 mit vier nicht planaren Abschnitten (zwei auf zwei entgegengesetzten Seiten) gezeigt wird, versteht es sich, dass eine beliebige Anzahl von nicht planaren Abschnitte verwendet werden kann, so lange das Gehäuse 102 und die Abdeckung 104 mit einer passenden Anzahl von nicht planaren Abschnitten an den nicht planaren Abschnitten des Dichtungselements 114 ausgerichtet sind, sodass es möglich ist, das Filterelement 106 in dem Filtrationssystem 100 zu montieren. Zusätzlich können die nicht planaren Abschnitte symmetrisch sein oder in der Größe über das Gehäuse 102, die Abdeckung 104 und das Dichtungselement 114 hinweg variieren.
Das oben beschriebene Filtrationssystem 100 ermöglicht es, nur ein autorisiertes oder zugelassenes Filterelement, wie etwa das Filterelement 106, in das Filtrationssystem 100 einzubauen. Das autorisierte Filterelement 106, das Gehäuse 102 und die Abdeckung 104 verfügen über zusammenpassende nicht planare Dichtflächen, die eine Orientierung und Stabilisierung des Filterelements 106 während der Montage ermöglichen, eine verbesserte Formstabilität des Dichtungselements 114, des Gehäuses 102 und/oder der Abdeckung 104 bereitstellen, und nur eine einzige Einpassung für das Filterelement 106 in dem Filtrationssystem 100 bereitstellen. Das Dichtungselement 114 hat auch einen vergrößerten Oberflächenbereich, was zu einer verbesserten Abdichtung gegen das Gehäuse 102 und die Abdeckung 104 führt.
10 zeigt ein Filtrationssystem 200 gemäß einer anderen Ausführungsform in einem teilweise demontierten Zustand. Das Filtrationssystem 200 schließt ein Gehäuse 202, eine Abdeckung 204, die lösbar mit dem Gehäuse 202 gekoppelt ist, und ein Filterelement 206, das in dem Filtrationssystem 200 montiert ist, ein. 11 zeigt das Gehäuse 202 mit entfernter Abdeckung 204, und die 12 zeigt einen Abschnitt des Filterelements 206.
Das Gehäuse 202 schließt einen Auslass 208 ein. Die Abdeckung 204 schließt einen Einlass 210 ein. Das Gehäuse 202 definiert im Allgemeinen eine zentrale Kammer, die konfiguriert ist, um das Filterelement 206 aufzunehmen. Wenn das Filtrationssystem 200 vollständig montiert ist, strömt das zu filternde Fluid (z. B. Luft) in den Einlass 210 hinein, durch das Filterelement 206 und aus dem Auslass 208 heraus. Der Auslass 208 kann in Fluidverbindung mit einer nachgelagerten Komponente, wie etwa einem Verbrennungsmotor, stehen.
Wie in 12 gezeigt, umfasst das Filterelement 206 Filtermedium 212 und ein Dichtungselement 214. Das Filtermedium 212 kann zum Beispiel ein gefaltetes Filtermedium sein, das in einem Paneel- oder Faltblock angeordnet ist. Obwohl es als im Allgemeinen rechteckig in der Form gezeigt ist, kann das Filterelement 206 in anderen Formen, wie einem Zylinder, einem Oval oder dergleichen, angeordnet sein.
Das Dichtungselement 214 umfasst Filtermedium 212, mit dem es über einen Klebstoff, wie etwa Polyurethan, verbunden ist. In einigen Anordnungen schließt das Dichtungselement 214 ein eingebettetes Rahmenelement oder Versteifungselement ein, um dabei zu unterstützen, die Form des Dichtungselements 214 aufrechtzuerhalten. In weiteren oder zusätzlichen Anordnungen ist das Dichtungselement 214 über ein Zwischenrahmenelement, wie zum Beispiel eine Umfangsstütze, mit dem Filtermedium 212 verbunden.
Wie weiter unten detaillierter beschrieben wird, schließt das Dichtungselement 214 im Allgemeinen sowohl planare Abschnitte und nicht planare Abschnitte (d. h. geschwungene, bogenförmige, konturierte, Abschnitte aus mehreren sich kreuzenden Teilbereiche, usw.) ein, diese Abschnitte sind konfiguriert zum Zusammenwirken von zueinander passenden planaren und geschwungenen Oberflächen des Gehäuses 202 und der Abdeckung 204. Das Dichtungselement 214 kann ein axiales Dichtungselement sein, das so konfiguriert ist, dass es eine Dichtung mit dem Gehäuse 202 und der Abdeckung 204 bildet, sodass das durch das Filtrationssystem 200 gefilterte Fluid das Filterelement 206 nicht umgehen kann.
Das Filterelement 206 kann im Wesentlichen in Struktur und Funktion ähnlich dem Filterelement 106 sein, abgesehen von der folgenden Differenz. Das Filterelement 206 umfasst auch eine Mehrzahl von Griffen 216, die sich axial von einem Ende des Filterelements 206 zu der Abdeckung 204 erstrecken. In einigen Ausführungsformen kann die Mehrzahl der Griffe 216 mit dem Dichtungselement 214 gekoppelt oder monolithisch damit gebildet (z. B. mit dem Dichtungselement 214 eingegossen) sein. In anderen Ausführungsformen kann die Mehrzahl von Griffen 216 mit dem mittleren Rahmenelement oder einer anderen Stützstruktur des Filterelements 206 gekoppelt sein. Die Mehrzahl von Griffen 216 kann das Einführen und/oder Entfernen des Filterelements 206 aus der zentralen Kammer des Gehäuses 202 ermöglichen.
Das Filtermedium 212 des Filterelements 206 wird in die zentrale Kammer des Gehäuses 202 eingefügt. Das Gehäuse 202 schließt eine Gehäusedichtfläche 220 ein, die einen planaren Abschnitt 222 und nicht planare Abschnitte 224 auf zwei von vier Seiten der Gehäusedichtfläche 120 einschließt. Der planare Abschnitt 222 und die nicht planaren Abschnitte 224 sind so dimensioniert und geformt, dass sie komplementär zu einem entsprechenden planaren Abschnitt 226 und nicht planaren Abschnitten 228 des Dichtungselements 214 passen. Das Gehäuse 202 kann in Struktur und Funktion im Wesentlichen dem Gehäuse 102 ähnlich sein und wird daher hierin nicht weiter im Detail beschrieben.
Die Abdeckung 204 verfügt auch über eine Abdeckungsdichtfläche einschließlich einem planaren Abschnitt und nicht planaren Abschnitten auf zwei von vier Seiten der Abdeckungsdichtfläche. Der planare Abschnitt und die nicht planaren Abschnitte sind so bemessen und geformt, dass sie komplementär zu einem entsprechenden planaren Abschnitt s226 und nicht planaren Abschnitten 228 des Dichtungselements 214 passen. Die Abdeckung 204 kann in Struktur und Funktion im Wesentlichen der Abdeckung 104 ähnlich sein und wird daher hierin nicht weiter im Detail beschrieben.
13 ist ein schematisches Flussdiagramm eines Beispielverfahrens 300 zum Bereitstellen eines Filtrationssystems (z. B. das Filtrationssystem 100, 200). Das Verfahren 300 umfasst das Bereitstellen eines Gehäuses, das eine zentrale Kammer und einen Auslass definiert, und ferner eine Gehäusedichtfläche mit einer ersten nicht planaren Oberfläche bei 302 umfasst. Zum Beispiel wird das Gehäuse 102, 202, das die zentrale Kammer und den Auslass 108, 208 definiert, bereitgestellt. Das Gehäuse 102, 202 umfasst die Gehäusedichtfläche 120, 220 mit einer ersten nicht planaren Oberfläche, die planare Abschnitte 222 und nicht planare Abschnitte 224, wie zuvor hierin beschrieben, einschließt.
Bei 304 wird eine Abdeckung, die einen Einlass definiert und eine Abdeckungsdichtfläche mit einer zweiten nicht planaren Oberfläche umfasst, bereitgestellt. Zum Beispiel wird die Abdeckung 104, 204, die den Einlass 110, 210 definiert und die Abdeckungsdichtfläche 130 aufweist, bereitgestellt. Die Abdeckungsdichtfläche 130 schließt die planaren Abschnitte 132 und nicht planaren Abschnitte 134 ein, wie zuvor hierin beschrieben.
Bei 306 ist ein Filtermedium eines Filterelements in der zentralen Kammer des Gehäuses angeordnet. Das Filterelement umfasst auch ein Dichtungselement, das eine komplementäre nicht planare Dichtfläche umfasst, die zu der ersten nicht planaren Oberfläche und der zweiten nicht planaren Oberfläche passt. Zum Beispiel ist das Filtermedium 112, 212 des Filterelements 106, 206 in der zentralen Kammer des Gehäuses 102, 202 angeordnet. Das Filterelement 106, 206 umfasst auch das Dichtungselement 114, 214 mit der komplementären nicht planaren Oberfläche, die planare Abschnitte 226 und nicht planare Abschnitte 228 einschließt, die im Allgemeinen jeweils den planaren Abschnitten 122, 222, 132 und nicht planaren Abschnitten 124, 224, 134 des Gehäuses 102 und der Abdeckung 104 entsprechen.
Bei 308 ist die Abdeckung mit dem Auslass des Gehäuses so gekoppelt, dass das Dichtungselement axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäusedichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt ist, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden. Zum Beispiel ist die Abdeckung 104, 204 mit dem Gehäuse 102, 202 gekoppelt, sodass das Dichtungselement 114, 214 zwischen dem Gehäuse 102, 202 und der Abdeckung 104, 204 durch die Gehäusedichtfläche 120, 220 und die Abdeckungsdichtfläche 130 eingeklemmt wird, wie zuvor hierin beschrieben.
Es sollte beachtet werden, dass der hierin verwendete Begriff „beispielhaft“ zur Beschreibung verschiedener Ausführungsformen anzeigen soll, dass derartige Ausführungsformen mögliche Beispiele, Darstellungen und/oder Abbildungen möglicher Ausführungsformen sind (und dass ein derartiger Begriff nicht notwendigerweise darauf schließen lassen soll, dass derartige Ausführungsformen außergewöhnliche oder hervorragende Beispiele sind).
Der hierin verwendete Begriff „verbunden“ und dergleichen bedeutet die direkte oder indirekte Verbindung von zwei Elementen miteinander. Dieses Verbinden kann stationär (z. B. permanent) oder beweglich (z. B. entfernbar oder lösbar) geschehen. Diese Verbindung kann dadurch erreicht werden, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente untereinander einstückig als ein einheitlicher Körper ausgebildet sind, oder dadurch, dass die beiden Elemente oder die beiden Elemente und beliebige weitere Zwischenelemente aneinander befestigt sind.
Bezugnahmen hierin auf die Positionen der Elemente (z. B. „Ober-“, „Unter-“, „oben“, „unten“ usw.) beschreiben lediglich die Ausrichtung der unterschiedlichen Elemente in den Figuren. Es sollte beachtet werden, dass die Ausrichtung verschiedener Elemente je nach anderen beispielhaften Ausführungsformen unterschiedlich ausfallen kann und die vorliegende Offenbarung derartige Varianten umfasst.
Es sei darauf hingewiesen, dass der Aufbau und die Anordnung der verschiedenen beispielhaften Ausführungsformen lediglich der Veranschaulichung dienen. Obwohl nur einige Ausführungsformen in dieser Offenbarung ausführlich beschrieben wurden, erkennt die Fachwelt beim Lesen dieser Offenbarung unschwer, dass viele Modifikationen möglich sind (z. B. Variationen in Größen, Dimensionen, Strukturen, Formen und Proportionen der verschiedenen Elemente, Werte von Parametern, Montageanordnungen, Verwendung von Materialien, Farben, Orientierungen usw.), ohne erheblich von den neuen Lehren und Vorteilen des hierin beschriebenen Gegenstands abzuweichen. Beispielsweise können Elemente, die als einstückig geformt dargestellt werden, aus mehreren Teilen oder Elementen konstruiert werden, die Position der Elemente kann umgekehrt oder anderweitig variiert werden, und die Art oder Anzahl separater Elemente bzw. Positionen kann geändert oder variiert werden. Die Reihenfolge oder Abfolge von Verfahrens- oder Prozessschritten kann gemäß alternativen Ausführungsformen variiert oder neu geordnet werden. Darüber hinaus können Merkmale aus bestimmten Ausführungsformen mit Merkmalen aus anderen Ausführungsformen kombiniert werden, was dem Fachmann klar sein dürfte. Weitere Ersetzungen, Abwandlungen, Änderungen und Auslassungen können ebenfalls bezüglich der Konstruktion, der Betriebsbedingungen und der Anordnung der diversen, beispielhaften Ausführungsformen vorgenommen werden, ohne vom Umfang der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 62472170 [0001]

Claims

Ein Filtersystem, umfassend: ein Gehäuse, das eine zentrale Kammer und einen Auslass definiert und eine Gehäusedichtfläche mit einer ersten nicht planaren Oberfläche umfasst, eine Abdeckung, die lösbar mit dem Gehäuse gekoppelt ist, wobei die Abdeckung einen Einlass definiert und eine Abdeckungsdichtfläche mit einer zweiten nicht planaren Oberfläche umfasst; und ein Filterelement, das Filtermedien und ein Dichtungselement umfasst, wobei das Filterelement lösbar in der zentralen Kammer aufgenommen ist, wobei das Dichtungselement eine komplementäre nicht-planare Dichtfläche umfasst, die zu der ersten nicht planaren Oberfläche und der zweiten nicht planaren Oberfläche passt, wobei das Dichtungselement axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäuseabdichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt ist, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden.
Filtrationssystem nach Anspruch 1, wobei jede von der ersten nicht planaren Oberfläche und der zweiten nicht planaren Oberfläche einen planaren Abschnitt und einen nicht planaren Abschnitt umfasst.
Filtrationssystem nach Anspruch 2, wobei der planare Abschnitt und der nicht planare Abschnitt an mindestens zwei von vier Seiten der ersten nicht planaren Oberfläche und der zweiten nicht planaren Oberfläche definiert sind.
Filtrationssystem nach Anspruch 2, wobei jede der ersten nicht planaren Oberfläche und der zweiten nicht planaren Oberfläche eine Mehrzahl von nicht planaren Abschnitten umfasst, die symmetrisch über die erste nicht planare Oberfläche und die zweite nicht planare Oberfläche hinweg angeordnet sind.
Filtrationssystem nach Anspruch 2, wobei der nicht planare Abschnitt eine bogenförmige Oberfläche umfasst.
Filtrationssystem nach Anspruch 5, wobei der nicht planare Abschnitt einen konkav vertieften Schlitz umfasst.
Filtrationssystem nach Anspruch 2, wobei der nicht planare Abschnitt eine geschwungene Oberfläche umfasst.
Filtrationssystem nach Anspruch 2, wobei der nicht planare Abschnitt eine Mehrzahl von sich kreuzenden planaren Teilabschnitten umfasst.
Filtrationssystem nach Anspruch 1, wobei das Filterelement ferner mindestens einen Griff umfasst, der sich axial von einem Ende des Filterelements in Richtung der Abdeckung erstreckt.
Ein Filterelement, das entfernbar innerhalb einer zentralen Kammer eines Gehäuses aufnehmbar ist, umfassend: ein Filtermedium; und ein Dichtungselement, wobei das Dichtungselement eine komplementäre nicht planare Dichtfläche umfasst, die (a) zu einer ersten nicht planaren Oberfläche einer Gehäuseabdichtfläche des Gehäuses und (b) einer zweiten nicht planaren Oberfläche einer Abdeckungsdichtfläche einer Abdeckung, die lösbar mit dem Gehäuse koppelbar ist, passt, wobei, wenn sich das Filterelement, das Gehäuse und die Abdeckung in einem vollständig montierten Zustand befinden, das Dichtungselement axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäuseabdichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt wird, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden.
Filterelement nach Anspruch 10, wobei die komplementäre nicht planare Oberfläche einen planaren Abschnitt und einen nicht planaren Abschnitt umfasst.
Filterelement nach Anspruch 11, wobei der planare Abschnitt und der nicht planare Abschnitt an mindestens zwei von vier seitlichen Seiten der komplementären nicht planaren Oberfläche definiert sind.
Filterelement nach Anspruch 11, wobei die komplementäre nicht planare Oberfläche eine Mehrzahl von nicht planaren Abschnitten umfasst, die symmetrisch über die komplementäre nicht planare Oberfläche hinweg angeordnet sind.
Filterelement nach Anspruch 11, wobei der nicht planare Abschnitt eine bogenförmige Fläche umfasst.
Filterelement nach Anspruch 14, wobei der nicht planare Abschnitt einen konkav vertieften Schlitz umfasst.
Filterelement nach Anspruch 11, wobei der nicht planare Abschnitt eine geschwungene Oberfläche umfasst.
Filterelement nach Anspruch 11, wobei der nicht planare Abschnitt eine Mehrzahl von sich kreuzenden planaren Teilabschnitten umfasst.
Filterelement nach Anspruch 10, ferner mindestens einen Griff umfassend, der sich axial von einem Ende des Filterelements in Richtung der Abdeckung erstreckt.
Verfahren, Folgendes umfassend: Bereitstellen eines Gehäuses, das eine zentrale Kammer und einen Auslass definiert, wobei das Gehäuse eine Gehäuseabdichtfläche mit einer ersten nicht planaren Oberfläche umfasst; Bereitstellen einer Abdeckung, die einen Einlass definiert und eine Abdeckungsdichtfläche mit einer zweiten nicht planaren Oberfläche umfasst; Anordnen eines Filtermediums eines Filterelements in der zentralen Kammer, wobei das Filterelement auch ein Dichtungselement umfasst, wobei das Dichtungselement eine komplementäre nicht planare Abdichtfläche umfasst, die zu der ersten nicht planaren Oberfläche und der zweiten nicht planaren Oberfläche passt; und Koppeln der Abdeckung mit dem Gehäuse, sodass das Dichtungselement axial zwischen dem Gehäuse und der Abdeckung durch die Gehäuseabdichtfläche und die Abdeckungsdichtfläche eingeklemmt wird, um eine erste Dichtung zwischen dem Dichtungselement und dem Gehäuse und eine zweite Dichtung zwischen dem Dichtungselement und der Abdeckung zu bilden.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei die komplementäre nicht planare Oberfläche einen planaren Abschnitt und einen nicht planaren Abschnitt umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der nicht planare Abschnitt eine bogenförmige Oberfläche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der nicht planare Abschnitt einen konkav vertieften Schlitz umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der nicht planare Abschnitt eine geschwungene Oberfläche umfasst.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei der nicht planare Abschnitt eine Mehrzahl von sich kreuzenden planaren Teilabschnitten umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, wobei das Filterelement ferner mindestens einen Griff umfasst, der sich axial von einem Ende des Filterelements in Richtung der Abdeckung erstreckt.